ЩО ТАКЕ ПОПУЛЯЦІЯ ТА ЕКОСИСТЕМА? Ви вже знаєте, що будь-який організм належить до певного виду. Сукупність особин одного виду, яка тривалий час мешкає певною мірою відокремлено від інших подібних угруповань, має назву популяція. Існування виду у формі популяцій пов’язане з нерівномірністю розподілу сприятливих умов по території, яку займає вид. Наприклад, білка звичайна поширена по всій Європі, але мешкає лише в лісових та лісопаркових угрупованнях, які розділені рослинними угрупованнями інших типів (лучними або степовими), річками, гірськими хребтами тощо. Тому кожний з лісів чи парків має одну або кілька популяцій білки (мал. 307). Отже, що різноманітніші умови існування на території, яку займає вид, то більшою буде кількість популяцій, з яких він складається.

Мал. 307. Популяція білки звичайної в міському парку

Територію або простір, у якому живе вид, називають місцеіснуванням. Воно є спільним для багатьох видів організмів - тварин, рослин, грибів, бактерій, що утворюють на цій території багатовидове біологічне угруповання. Кожен з вас може навести приклади рослин і тварин, характерних для таких угруповань, як ліс, лука, болото, степ тощо.

Організми в угрупованнях тісно взаємодіють між собою та з неживою природою. Вони беруть з навколишнього середовища певні речовини (кисень, вуглекислий газ, воду, їжу), необхідні для забезпечення нормальної життєдіяльності, та виділяють туди продукти власного обміну речовин (неперетравлені рештки їжі, продукти виділення тощо). Унаслідок такої взаємодії формуються екосистеми - сукупність взаємопов’язаних популяцій організмів, які взаємодіють між собою та з умовами середовища життя (мал. 308). Сукупність усіх екосистем нашої планети має назву біосфера.

Взаємозв’язки організмів та їхніх угруповань між собою й умовами середовища життя вивчає наука екологія (від грец. ойкос - дім, житло і логос - учення).

Мал. 308. Екосистема лісу (опишіть позначені на схемі організми, вказавши характер їхнього живлення)

ЯКІ Є ЕКОЛОГІЧНІ ЧИННИКИ? Кожен організм - рослина, гриб або тварина - мешкає у певному середовищі. Сукупність умов, у яких мешкають організми різних видів і з якими вони безпосередньо взаємодіють, називають середовище життя, або середовище існування. Ви вже знаєте, що на нашій планеті є чотири основних середовища життя: водне, ґрунт, наземно-повітряне та організми живих істот. Вивчаючи різноманіття тварин, ви переконалися, що всі вони заселені різними видами цих істот.

Усі компоненти середовища життя, які впливають на організми та їхні угруповання, називають екологічними чинниками. Залежно від природи і особливостей дії їх поділяють на чинники неживої та живої природи, а також ті, що пов’язані з людиною та її діяльністю.

Чинники неживої природи, або абіотичні (від грец. а - заперечна частка та біос - життя), - це температура, вологість, освітленість, газовий склад повітря, сольовий склад води тощо. Чинники живої природи, або біотичні, - це різні форми взаємодій між особинами як одного виду, так і різних видів. Антропогенні (від грец. антропос - людина та генос - походження) чинники - це різні форми господарської діяльності людини та їхні наслідки, що змінюють стан середовища життя різних видів живих істот і самої людини зокрема.

Тварини, як і інші організми, змушені регулювати власні процеси життєдіяльності відповідно до змін інтенсивності дії екологічних чинників. Такі пристосування до умов середовища життя мають назву адаптації. Вони дають змогу організмам краще виживати в певних умовах, пристосуватися до їхніх змін і забезпечувати розмноження та поширення виду. Деякі приклади адаптацій тварин до середовища життя ми згадували раніше: це, наприклад, обтічна форма тіла риб і птахів, захисне забарвлення окуня, попереджувальне забарвлення жука сонечка, попереджувальна поведінка кобри, прояв мімікрії у мухи-дзюрчалки (див. мал. 215).

Кожний вид організмів може мешкати лише там, де для нього є необхідні умови існування. Саме до них він адаптується протягом усієї своєї історії. Так, білий ведмідь поширений лише в Арктиці, пінгвіни — переважно в Антарктиці та прилеглих до неї територіях, качкодзьоб - в Австралії та Тасманії тощо. Лише окремі види тварин розселилися майже повсюдно (пацюк сірий, миша хатня).

• Найрізноманітніше за своїми умовами - наземно-повітряне середовище життя тварин. Провідна роль серед екологічних чинників неживої природи тут належить освітленості, температурі, вологості, газовому складу атмосфери тощо.

За відношенням до світла тварин можна поділити на активних уночі (нічні метелики, таргани, сови, їжаки, кажани) та активних удень (денні метелики, мухи, соколоподібні, ластівки, копитні та інші) (мал. 309).

Здатність тварин реагувати на зміни тривалості світлового періоду доби дає можливість заздалегідь пристосовуватись до сезонних змін у природі. Наприклад, зростання тривалості світлового дня навесні стимулює у тварин процеси розмноження: створення пар, влаштування гнізд, відкладання яєць тощо. Натомість скорочення світлового дня спонукає тварин готуватися до зими: робити запаси їжі (як-от, білки), здійснювати далекі міграції (ластівки, солов’ї та ін.), готуватися до сплячки (ведмеді, борсуки) тощо. Реакції організмів на тривалість світлового періоду доби мають назву фотоперіодизм.

Мал. 309. А. «Денні» тварини: 1 - денний метелик поліксена; 2 - ластівка; 3 - козуля. Б. «Нічні» тварини: 1 - нічний метелик пальцекрилка; 2 - сова; 3 - кажан

Важливу роль у житті тварин відіграє температура навколишнього середовища. Холоднокровні тварини (безхребетні, амфібії, рептилії) за низьких або надто високих температур впадають у стан заціпеніння. Теплокровні тварини (птахи і ссавці) мають досконалі механізми теплорегуляції, а також високий рівень обміну речовин, завдяки чому в їхньому організмі утворюється багато тепла. Вони пристосовані як до життя у спекотних тропіках, так і до мешкання в екосистемах Арктики та Антарктики.

Тварин, які можуть існувати в умовах понижених температур, називають холодолюбними (пінгвіни, білий ведмідь) (мал. 310. А). У них добре розвинений волосяний чи пір’яний покрив, підшкірний жировий прошарок. Види, для існування яких потрібні підвищені температури, належать до теплолюбних (мадрепорові корали, антилопи, бегемоти, папуги тощо) (мал. 310. Б). Багато видів тварин здатні існувати в умовах періодичних змін температур. Вони належать до холодостійких (вовки, лисиці, білки, сіра ворона, голуби тощо) (мал. 310. В). Для них характерна періодична зміна волосяного або пір’яного покриву залежно від пори року (перед зимою стає густішим прошарок пуху).

Мал. 310. Холодолюбні (А), теплолюбні (Б), холодостійкі (В) види (назвіть цих тварин)

Мал. 311. Рачок артемія

Ще один важливий екологічний чинник - волога. Серед тварин виділяють вологолюбні, посухостійкі та сухолюбні види. До вологолюбних належать ті види тварин, які можуть існувати лише в умовах підвищеної вологості (мокриці, дощові черв’яки, амфібії). Ці тварини не витримують навіть нетривалих посушливих періодів, оскільки не здатні утримувати у своєму тілі вологу або їхнє розмноження пов’язане з водним середовищем. Посухолюбні тварини можуть утримувати вологу у своєму тілі. Наприклад, кутикула комах, які мешкають у пустелях чи посушливих степах (пустельна сарана, жук скарабей священний, жуки-чорнотілки тощо), має добре розвинений зовнішній шар, утворений жироподібною речовиною. Багато таких видів активні вночі, коли повітря більш вологе і прохолодне. Великі тварини (антилопи, слони) долають значні відстані в пошуках джерел води. Посухостійкі тварини здатні переживати певні посушливі періоди, наприклад у стані заціпеніння.

• У водному середовищі життя провідна роль належить температурі, освітленості, тиску, газовому складу й солоності води, рельєфу дна тощо. Коливання температури у воді значно менші, на відміну від повітря. Освітленість водойм швидко зменшується зі збільшенням глибини. Глибоководні тварини навіть із добре розвиненими органами зору (головоногі молюски, риби, китоподібні) бачать лише на незначній відстані. Для спілкування, орієнтації в просторі, пошуку їжі вони використовують звукові, світлові та інші способи передачі та сприйняття інформації.

Водойми різних типів відрізняються за сольовим складом води. Тому одні види здатні існувати лише у прісних водоймах (карась, короп, щука), інші — лише в солоних (акули, кити). Цікавим видом є рачок артемія (мал. 311). Він здатний мешкати як у прісних водоймах, так і в солоних.

• Порівняно з наземно-повітряним ґрунт — стабільніше середовище життя. Там незначні коливання добових і сезонних температур. Вологість ґрунту завжди вища за вологість повітря, тому організмам легше переносити періоди посухи. Оскільки кисень надходить у ґрунт переважно з атмосферного повітря, то з глибиною його вміст знижується. Відповідно тварини пристосовуються до життя в таких умовах. Нестачу кисню, вологи або, навпаки, перезволоження тварини здатні уникати за допомогою вертикальних переміщень (дощові черв’яки, кліщі, комахи тощо).

Біологічний словничок: популяція, місцеіснування, екосистема, екологічні чинники, фотоперіодизм.

УЗАГАЛЬНЕННЯ ЗНАНЬ

Середовище життя - це сукупність умов, у яких мешкають організми різних видів і з якими вони безпосередньо взаємодіють.

Екологічні чинники - це всі умови навколишнього середовища, які впливають на окремі організми та їхні угруповання. Залежно від природи та особливостей дії на організми, екологічні чинники поділяють на чинники живої, неживої природи та антропогенні.

Кожен вид організмів існує у вигляді системи популяцій. Популяція - сукупність особин одного виду, яка досить тривалий час існує більш або менш відокремлено від інших подібних угруповань.

ПЕРЕВІРТЕ СВОЇ ЗНАННЯ

1. Що досліджує екологія? 2. Що таке популяція? Які умови виникнення популяцій? 3. Що таке середовище життя організмів? Які основні середовища життя опанували тварини? 4. Які ви знаєте екологічні чинники? 5. Яку роль відіграє світло в житті тварин? 6. Як температура впливає на процеси життєдіяльності тварин? Як тварини пристосовуються до існування в різних температурних умовах? 7. Як тварини пристосовуються до існування в умовах дефіциту води? 8. Які чинники неживої природи відіграють провідну роль у водному середовищі? Як тварини пристосовуються до їхньої дії?

ОБГОВОРІТЬ У ГРУПАХ

Наведіть приклади різних екологічних чинників, використавши власний досвід.

ДЛЯ ДОПИТЛИВИХ І КМІТЛИВИХ

1. Від чого залежить ступінь відокремленості популяцій? 2. Рептилії краще пристосовані до існування в посушливих умовах, ніж теплокровні ссавці. Як це пов’язано з необхідністю витрачати вологу для зниження температури власного тіла?

ТВОРЧЕ ЗАВДАННЯ

Виберіть один з найпоширеніших видів тварин вашої місцевості та назвіть риси його пристосованості до середовища життя.

Цікаво!

Пересування водних мас зумовлені положенням Землі відносно Сонця і Місяця (припливи і відпливи), земним тяжінням (течія річок), впливом вітру і т. д. Тварини, які мешкають у припливно-відпливній зоні, мають особливі пристосування. Під час відпливу вони закопуються в пісок, ховаються у черепашках, будиночках (молюски, вусоногі раки) або мігрують у відкрите море (медузи).